Hydrothermal Systems and Metallogeny on the Modern and Ancient Sea-Floor:Case Study on Some VMS Deposits

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序 3

前言 4

目录 9

第一章世界范围古今海底热水成矿概述 13

第一节世界海底现代热水成矿作用 13

一、现代海底热水成矿作用概述 13

二、现代海底重要硫化物矿床特征与分布 15

三、海底热水成矿作用研究给我们的启示 18

第二节与古代海底热水系统有关的VMS 矿床 45

一、成矿构造背景及地质环境 45

二、主要矿床类型地质特征 52

三、蚀变 62

四、Zn-Cu 型和Zn-Pb-Cu 型矿床地质特征对比 72

第三节中国主要VMS 成矿省 74

一、VMS 矿床分类 79

二、主要VMS 成矿省特征 80

三、VMS 矿床基本特征 83

第四节上地壳演化与成矿作用 100

第二章海底热水活动的构造背景与地质环境 104

第一节冲绳海槽弧盆系统 104

一、区域构造格架 104

二、冲绳海槽地质特征 106

三、冲绳海槽火山岩系 107

四、冲绳海槽构造演化 112

第二节三江义敦三叠纪弧盆系统 114

一、地质构造框架 114

二、岛弧火山作用 118

三、岛弧形成演化 141

四、成矿环境分析 144

第三节三江德钦晚三叠世伸展裂谷系统 146

一、区域地质背景 146

二、火山-沉积序列 148

三、构造-岩浆演化模式 155

四、成矿环境分析 157

五、碰撞后地壳伸展作用———VMS 矿床的成矿新环境 160

第四节北祁连山新元古代— 寒武纪大陆裂谷系统 161

一、区域地质背景 161

二、新元古代—寒武纪火山岩系 164

三、构造-岩浆演化 166

四、成矿条件分析 172

五、小结 175

第三章热水系统的水岩反应与区域矿化 177

第一节冲绳海槽弧后盆地流体系统 177

一、裂谷地堑盆地与区域热水活动 177

二、主要活动热水区分布与特征 180

三、热水流体系统的水-岩反应记录 188

第二节义敦岛弧弧间裂谷盆地流体系统 190

一、盆地流体系统与区域VMS 矿化 190

二、流体活动的水-岩反应记录 192

三、热水蚀变的结构模型 200

四、水-岩反应过程中的岩石化学变化 204

五、水-岩反应过程中氧同位素变化 208

第三节甘肃白银盆地流体系统 215

一、盆地流体系统与区域VMS 矿化 215

二、流体活动的水-岩反应记录 217

三、水-岩反应过程中的物质变化 218

四、热水蚀变的结构模型 223

第四章热水系统的典型矿床 226

第一节冲绳海槽典型热水区硫化物矿床 226

一、热水成矿地质环境 226

二、活动热水区烟囱类型 227

三、喷气(热水)沉积岩 230

四、矿物共生组合 232

五、主要矿石类型 235

六、矿石化学分带 240

七、成矿演化轨迹 242

第二节伊豆-小笠原弧明神硫化物矿床 243

一、硅质破火山口 244

二、活动热水沉积 245

三、主要矿石类型 247

四、矿物共生组合 247

五、矿石化学成分 247

第三节四川呷村黑矿型含银多金属矿床 249

一、弧间裂陷盆地与VMS 矿床分布 250

二、火山岩组合与含矿岩系 250

三、喷气岩与喷气沉积岩 251

四、含矿建造的“三位一体”组合 254

五、矿化分带与三维结构 254

六、块状矿带精细结构与韵律型式 256

七、矿石类型与结构构造 259

八、矿物组合与金属分带 260

九、矿石成分与化学结构 263

十、成矿时代: Re-Os 同位素证据 272

第四节甘肃白银厂矿床 274

一、火山机构与含矿岩系 274

二、喷气岩与喷气沉积岩 275

三、矿化分带与矿床式样 275

四、矿物组合与金属分带 279

第五章热水成矿系统流体的性质、组成与来源 282

第一节冲绳海槽JADE 区的成矿流体系统 282

一、海底之上喷射流体的化学组成 282

二、海底之下循环热水流体的性质与组成 284

三、海底下部流体系统的演化 289

四、岩浆流体对海底热水流体系统的贡献 290

第二节义敦岛弧呷村矿床的成矿流体系统 297

一、成矿流体系统的性质与组成 297

二、成矿流体的来源与演化 307

三、成矿流体的幕式排泄 311

四、周期性补给的海底卤水池 312

第三节甘肃白银厂矿床的成矿流体系统 313

一、成矿流体系统的性质与组成 313

二、热水流体的混合与演化 326

三、海底下部的卤水层与流体库 327

第六章成矿流体系统的热动力学模拟 328

第一节呷村矿床热水系统时空演化理论模型 328

第二节多孔介质中热质迁移的理论模型 330

一、多孔介质中热自由对流的基本动力学方程 330

二、动力学方程的无量纲化 333

三、边界条件和初始条件 333

第三节呷村黑矿型矿床形成的动力学制约条件 334

一、参数计算 334

二、先导计算小结 340

第四节呷村矿床热水温度-流速场数值模拟 341

一、模拟条件及参数 341

二、模拟结果及地质意义 342

三、结论 347

第七章热水成矿系统的物质来源 348

第一节元素地球化学证据 348

一、下伏岩源 348

二、岩浆源 354

三、Se/ S 比值的地球化学意义 355

第二节铅同位素证据 357

一、块状硫化物矿床的正常铅 357

二、块状硫化物矿床的异常铅 361

第三节硫同位素证据 367

第四节铼-锇同位素证据 372

一、铼-锇含量及同位素比值 372

二、讨论 375

第八章成因模式及某些新进展 378

第一节某些认识禁区的突破 378

一、同生与后生 378

二、角砾状矿石 380

三、绿泥石化带 380

四、热卤水及其对流循环 381

第二节流行的成因模式概述 383

第三节硫化物堆积过程研究新进展 389

一、丘状矿床(Mound-type) : 以冲绳海槽热水硫化物矿化为例 389

二、席状矿床(Sheet-type) : 以呷村矿床为例 391

三、筒状矿床( Pipe-type) : 以白银厂矿床为例 393

第四节CO_2-有机质-金属相互作用 396

一、富CO_2 -烃类流体 396

二、CO_2-烃类流体与天然气藏 397

三、与热水活动有关的有机质与石油 398

参考文献 407